覃斐章,簡 潔,焦 楊,黃仁彬
(廣西醫(yī)科大學藥學院,南寧530021)
17-甲氧基-7-羥基—苯并呋喃查爾酮(YLSC)是從廣西壯族的特色藥材玉郎傘中分離的黃酮類新化合物,其分子式為C18H14O4,相對分子質量為294.3,已授權1項國家發(fā)明專利(200710034771.2)。實驗表明,YLSC具有良好的心血管藥理活性(如抗氧化、耐缺氧、抗凝血[1]等),對體外培養(yǎng)乳鼠心肌細胞的缺氧/復氧具有較好的保護作用,能明顯增加心肌細胞的存活率,其機制與抗氧化、增加細胞膜表面的ATPase活性有關[2]。2011年6月,我們觀察了YLSC對凋亡相關蛋白如凋亡信號調節(jié)蛋白1(Apoptosis signal regulating kinase 1,ASK1)、細胞色素 C(Cytochrome c,Cyt-C)、Bcl-2、Bax 蛋白表達的影響,旨在進一步研究其對缺血再灌注誘導凋亡的保護作用及機制。
1.1 材料 ①動物:SPF級SD大鼠,雄性,體質量200~250 g,由廣西醫(yī)科大學試驗動物中心提供。②藥物與試劑:YLSC,廣西醫(yī)科大學藥理教研室提供,高效液相色譜法(HPLC)檢測純度為98%,用0.5%的二甲基亞砜(DMSO)溶解備用;鹽酸地爾硫艸卓注射液;肝素鈉注射液;細胞凋亡原位檢測試劑盒;羊ASK1多克隆抗體;鼠Cyt-C多克隆抗體;鼠Bax多克隆抗體;Bcl-2鼠抗人多克隆抗體;IgGHRP;Immobilon-P試劑盒。③儀器:動物呼吸機器(上海奧爾科特生物科技有限公司);Western電泳儀(美國Bio-Rad公司);武漢俊杰JB-L5生物組織石蠟包埋機;Shandon切片機;奧林巴斯光學顯微鏡;重慶天海彩色病理圖像分析系統(tǒng)。
1.2 實驗方法
1.2.1 動物分組及處理 將60只SD大鼠隨機分為假手術組、模型組、溶媒組、YLSC低劑量組、YLSC高劑量組、地爾硫組,每組10只。各組均于造模前10 min通過尾靜脈注射藥物2 mL/kg,所用藥物前兩組為生理鹽水;溶媒組為含0.5%DMSO的生理鹽水;YLSC低劑量、高劑量組為2.5 、5.0 mg/kg的YLSC;地爾硫組為鹽酸地爾硫注射液2.0 mL/kg。各組均按照文獻[3]復制大鼠心肌缺血再灌注模型。以ST段抬高0.1 mV或T波高聳,心肌變?yōu)榘导t色作為心肌缺血標志;以ST段降低,T波逐漸恢復作為再灌注成功標志。假手術組僅穿線不結扎。實驗結束后立即處死,取心肌組織用于下述實驗。
1.2.2 心肌細胞凋亡率檢測 用TUNEL法檢測心肌凋亡細胞的分布情況。將每個心臟標本切為5片,每片取5個陽性視野,即每個標本計25個視野。正常細胞核呈藍色;凋亡細胞核呈棕黃色,細胞核邊集、染色質固縮、細胞體積變小,以陽性細胞數(shù)占總細胞數(shù)的百分比作為細胞凋亡率。
1.2.3 ASK1、Cyt-C、Bcl-2、Bax 蛋白表達檢測 采用Western blot法檢測抽提組織蛋白,Bradford法計算蛋白含量。取100μg蛋白樣品,經十二烷基磺酸鈉—聚丙烯酰胺凝膠(SDS-PAGE)電泳、轉膜至PVDF膜上,5%脫脂奶粉封閉后加入相應稀釋倍數(shù)的一抗(ASK1、Cyt-C、Bcl-2、Bax的抗體體積比分別為1∶2000,1∶500、1∶4000、1∶4000),4℃孵育過夜。TTBS洗膜3次后加入相應的二抗工作液(兔抗羊IgG體積比為1∶2 000,馬抗鼠 IgG體積比為1∶1 000),室溫孵育2 h,Immobilon-P 試劑盒顯影成像。用Quantity One軟件分析蛋白條帶的光密度值,以目的條帶的光密度值/內參GAPDH的光密度值作為蛋白的相對表達量。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計學處理。計量數(shù)據(jù)以ˉx±s表示、組間比較采用t檢驗,率的比較行χ2檢驗,P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 心肌細胞凋亡情況 假手術組僅見個別散在的凋亡細胞;余五組凋亡細胞明顯增加,YLSC低、高劑量組及地爾硫艸卓組凋亡細胞數(shù)均顯著少于模型組(P<0.01),其中YLSC高劑量組顯著少于低劑量組(P <0.05),見表1。
表1 六組細胞凋亡率及凋亡蛋白表達(n=10,ˉx±s)
2.2 ASK1、Cyt-C、Bcl-2、Bax 蛋白表達 與假手術組比較,余五組ASK1、Cyt-C蛋白表達均明顯降低(P <0.05或 P <0.01),Bcl-2 蛋白表達明顯升高(P<0.01);與模型組相比,YLSC低、高劑量組 ASK1、Cyt-C、Bax蛋白表達均明顯降低(P<0.05或 P<0.01),Bcl-2 蛋白表達明顯升高(P <0.01),且呈YLSC劑量依賴性,見表1。
細胞凋亡在心肌缺血再灌注過程中起重要作用。在心肌缺血早期即可出現(xiàn)細胞凋亡,而在再灌注后細胞凋亡可變?yōu)楸l(fā)性增加[4]。細胞凋亡可使心肌細胞數(shù)量變少,心肌變薄伸展,功能性心肌梗死面積擴大,故梗死早期梗死面積的大小更多取決于細胞凋亡的嚴重程度[5]。盡早恢復血供,減少缺血再灌注引起的細胞凋亡,具有理論和臨床實踐雙重意義。
心肌細胞凋亡由眾多信號分子參與調節(jié)。ASK1處于凋亡信號調節(jié)的上游階段,是p38活化蛋白激酶和 c-Jun NH2末端酶的上游激活因子。ASK1在炎癥、氧化和應激狀態(tài)下可被激活,表現(xiàn)為硫氧還原蛋白從ASK1上解離出來,激活的ASK1在調節(jié)細胞生長、生存和死亡方面起重要作用[6]。Cyt-C在細胞凋亡中亦起關鍵作用,可激活下游的caspase效應器,產生一系列的級聯(lián)反應,從而引起細胞凋亡。Cyt-C的作用受Bcl-2蛋白家族調節(jié),其中抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-XL連接于線粒體外膜,可抑制Cyt-C自線粒體中釋放,阻止Ca2+自內質網(wǎng)釋放[7];相反,促凋亡蛋白(如Bax)可促使Cyt-C和線粒體內膜其他蛋白質自線粒體中釋放。Bcl-2與Bax的比值可間接反映細胞受凋亡因子調節(jié)的程度,改善Bcl-2和(或)Bax蛋白表達,增加Bcl-2/Bax值,可降低缺血再灌注后細胞凋亡率[8]。本研究顯示,假手術組僅見個別散在的凋亡細胞,模型組凋亡細胞明顯多于假手術組,YLSC低、高劑量組及地爾硫艸卓組凋亡細胞數(shù)均顯著少于模型組,其中YLSC高劑量組顯著少于低劑量組;與模型組相比,YLSC低、高劑量組ASK1、Cyt-C、Bax蛋白表達均明顯降低,Bcl-2蛋白表達明顯升高,且呈YLSC劑量依賴性。提示YLSC能降心肌缺血再灌注大鼠的心肌細胞凋亡率,增加抗凋亡蛋白如Bcl-2的表達,抑制促凋亡蛋白如ASK1、Cyt-C、Bax的表達,對缺血心肌具有明顯保護作用。
綜上所述,YLSC能明顯減輕缺血再灌注損傷誘導的心肌細胞凋亡,其機制可能與上調Bcl-2蛋白表達、下調ASK1、Cyt-C、Bax蛋白表達有關。
[1]簡潔,林興,張士軍,等.玉郎傘兩種黃酮單體的抗氧化、耐缺氧和抗凝血作用研究[J].中藥藥理與臨床,2009,25(3):22-23.
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